//给定一个数组 nums 和滑动窗口的大小 k，请找出所有滑动窗口里的最大值。 
//
// 示例: 
//
// 输入: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], 和 k = 3
//输出: [3,3,5,5,6,7] 
//解释: 
//
//  滑动窗口的位置                最大值
//---------------               -----
//[1  3  -1] -3  5  3  6  7       3
// 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       3
// 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       5
// 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7       5
// 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7       6
// 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]      7 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 你可以假设 k 总是有效的，在输入数组不为空的情况下，1 ≤ k ≤ 输入数组的大小。 
//
// 注意：本题与主站 239 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/sliding-window-maximum/ 
// Related Topics 队列 滑动窗口 单调队列 堆（优先队列） 👍 377 👎 0

package com.cute.leetcode.editor.cn;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.PriorityQueue;

public class HuaDongChuangKouDeZuiDaZhiLcof {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1,3,1,2,0,5};
        new HuaDongChuangKouDeZuiDaZhiLcof().new Solution().maxSlidingWindow(nums, 3);
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        /**
         * 找出每个窗口中的最大值
         * 每次从窗口移出去的值是不是当前窗口最大值
         * 维护一个长度为k的大顶堆，这样时间复杂度为Nlogk
         */
        public int[] maxSlidingWindow1(int[] nums, int k) {
            if (nums.length == 0) return new int[]{};
            int[] res = new int[nums.length - k + 1];
            PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> (b - a));
            // 初始化大顶堆
            for (int i = 0; i < k; i++) queue.add(nums[i]);
            res[0] = queue.peek();
            // 遍历所有窗口
            for (int i = k; i < nums.length; i++) {
                queue.remove(nums[i-k]);// 删除前一个元素
                queue.add(nums[i]);// 添加当前元素
                res[i-k+1] = queue.peek();
            }
            return res;
        }

        /**
         * 看了一下剑指Offer的题解
         * 维护一个递减双端队列
         * 队列中存放元素下标，保证队列左边是当前窗口的最大值
         * 添加一个元素时，如果此元素>队列尾部元素则进行队列弹出，直到队列为空或者出现队列中>当前值的元素，将当前元素下标入队列
         * 队列中只保存可能为最大值的的下标，且相同元素保留较大的下标
         */
        public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
            if (nums.length == 0) return new int[]{};
            int[] res = new int[nums.length - k + 1];
            Deque<Integer> deque = new ArrayDeque<>();
            // 初始化，保存第一个窗口中可能为最大值的下标
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                while (!deque.isEmpty() && nums[i] >= nums[deque.peekLast()]) deque.pollLast();
                deque.addLast(i);
            }
            res[0] = nums[deque.peek()];//添加第一个窗口的最大值
            for (int i = k; i < nums.length; i++) {// 遍历剩下的所有窗口
                while (!deque.isEmpty() && deque.peekFirst() < i - k + 1) deque.pollFirst();// 去掉越界的下标
                while (!deque.isEmpty() && nums[i] >= nums[deque.peekLast()]) deque.pollLast();// 去掉小值的下标
                deque.addLast(i);
                res[i - k + 1] = nums[deque.peekFirst()];
            }
            return res;
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}